biocatalitzador

De manera paral·lela, s’han explorat quimioteques de biocatalitzadors amb la mateixa finalitat; en aquest context, s’ha fet un ús molt interessant de l’evolució dirigida via mutagènesi a l’atzar o amb mètodes recombinants, per crear diversitat i dirigir l’optimització del biocatalitzador envers una transformació enantioselectiva determinada.

Les reaccions més importants catalitzades per lipases en dissolvents orgànics es basen en la formació inicial d’un complex acil-enzim a partir del biocatalitzador i un grup èster (figura 1).

A més, avui dia, el descobriment de noves activitats enzimàtiques d’aquests biocatalitzadors ha donat lloc al concepte de promiscuïtat catalítica d’un enzim, basat en l’habilitat que té el centre actiu d’aquest biocatalitzador per dur a terme més d’una transformació química; els exemples de reaccions aldòliques o d’addició tipus Michael, per exemple, són molt recents.

Les reaccions de resolució cinètica enzimàtica es van realitzar emprant un èster activat com l’acetat de vinil, el tert-butilmetil èter (TBME) com a dissolvent i a 30° C en un agitador orbital variant el biocatalitzador emprat i la proporció del mateix respecte al producte de partida.

S’ha realitzat la seva síntesi química i la resolució enzimàtica utilitzant acetat de vinil com a agent acilant i THF o tert-butilmetil èter (TBME) com a dissolvent; amb l’objectiu de trobar les millors condicions de reacció, s’han variat diferents paràmetres, com ara el tipus de biocatalitzador i la temperatura.

Així, emprant lipases com a biocatalitzadors, és possible aconseguir processos molt menys contaminants, obtenir productes sense la barreja d’altres productes nocius, realitzar la reacció en condicions suaus de pressió i temperatura, es pot recuperar el biocatalitzador i reciclar-lo per a un nou procés i es poden obtenir altres avantatges.

Per això algunes de les línies de recerca en síntesi orgànica més actuals persegueixen la utilització de: a) noves tipologies de dissolvents, com líquids iònics o fluids, en condicions supercrítiques en comptes dels dissolvents orgànics convencionals; b) biocatalitzadors en lloc de metalls pesants; c) condicions de reacció més suaus de pressió i temperatura; d) el reciclatge del catalitzador, i e) l’ús de noves alternatives com l’electroquímica, les microones, la sonicació o d’altres.

Aquests biocatalitzadors s’han agrupat tradicionalment en sis diferents grups depenent de les reaccions que són capaços de catalitzar: oxidoreductases, hidrolases, liases, transferases, isomerases i lligases, d’entre els quals són les oxidoreductases i les hidrolases, especialment lipases, les que presenten una major versatilitat per a la producció industrial d’interessants precursors o compostos d’alt valor afegit.